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鍛件中鋼的淬透性及其性能

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人氣:-發(fā)表時間:2023-06-07 14:05【

1.影響淬透性的因素

鋼的淬透性實際上是受珠光體或貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期所控制,凡抑制珠光體或貝氏體等過冷奧氏體分解產(chǎn)物形核的因素均能提高鋼的淬透性,其影響規(guī)律簡要概述如下:

(1)合金元素的影響。除鉆以外大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后使奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖右移,從而提高鋼的淬透性。

(2)奧氏體化溫度的影響。提高奧氏體化溫度將使晶粒長大,奧氏體更加均勻化,從而抑制珠光體或貝氏體的形核率,降低了臨界冷卻速度,可適當提高淬透性。

(3)鋼中未溶第二相的影響。鋼中未溶入奧氏體的碳化物、氮化物及其他非金屬夾雜物,由于促進珠光體、貝氏體等相變的形核,從而使淬透性下降。

(4)鋼的原始組織的影響。鋼的原始組織中,由于珠光體的類型(片狀或粒狀)及彌散度的不同,在奧氏體化時將會影響到奧氏體的均勻性,從而影響到鋼的淬透性。碳化物越細小,溶入奧氏體越迅速,從而有利于提高鋼的淬透性。

(5)工件尺寸的影響。鋼的成分及冷卻條件相同時,工件的尺寸越大,則淬火冷卻時表面及心部冷卻越慢,淬透性越差;工件尺寸越小,則表面及心部冷卻越快,淬透性越好。所以,尺寸小的工件,淬火時整個截面能完全淬透。

(6)淬火冷卻介質(zhì)的影響。鋼的成分和尺寸大小相同時,冷卻介質(zhì)的冷卻能力越強,則鋼的淬透性越好。鹽水淬比水淬好,水淬比油淬好。此外,攪拌淬火冷卻介質(zhì)或鍛件在冷卻介質(zhì)中運動,可使淬透性提高。

2.淬透性對組織和性能的影響

(1)淬透性對組織的影響。鋼在淬透和不完全淬透的情況下,兩者的組織截然不同,前者的整個截面上為均勻一致的馬氏體,經(jīng)高溫回火,馬氏體分解為回火索氏體,回火索氏體中的滲碳體呈粒狀結(jié)構(gòu);未淬透的鋼,心部組織為奧氏體分解產(chǎn)物,如托氏體,珠光體等。

(2)淬透性對性能的影響。淬透性影響其組織,組織影響其性能。馬氏體分解產(chǎn)物的性能優(yōu)于奧氏體分解產(chǎn)物的性能。將淬透性不同的兩種鋼材制成相同直徑的軸,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后比較二者的力學(xué)性能。淬透性高的鋼,整個截面都是回火索氏體,沿截面力學(xué)性能均勻;淬透性低的鋼,心部仍為珠光體型組織,沿截面力學(xué)性能不均勻,力學(xué)性能差,尤其是沖擊韌度更差。因此,對于大截面和重要結(jié)構(gòu)鍛件,應(yīng)選用淬透性高的鋼制造。

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